std::minmax_element

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在标头 <algorithm> 定义 
template< class ForwardIt >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last );
(1) (C++11 起)
(C++17 起为 constexpr)		 
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ExecutionPolicy&& policy,
                    ForwardIt first, ForwardIt last );
(2) (C++17 起) 
template< class ForwardIt, class Compare >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp );
(3) (C++11 起)
(C++17 起为 constexpr)		 
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class Compare >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ExecutionPolicy&& policy,
                    ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp );
(4) (C++17 起)
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寻找范围 [first, last) 中最小和最大的元素。

1) 用 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 比较元素。
3) 用比较函数 comp 比较元素。
2,4) 同 (1,3)，但按照 policy 执行。
这些重载只有在以下表达式的值是 true 时才会参与重载决议：

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 前)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 起)

参数

first, last - 表示要检验的元素范围的迭代器对
policy - 所用的执行策略
cmp - 比较函数对象（即满足比较 (Compare) 要求的对象），如果首个实参小于 第二个，则返回 ​true。

比较函数的签名应等价于如下：

bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b);

虽然签名不必有 const&，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须能够接受（可有 const 限定的）类型 Type1 与 Type2 的所有值，与值类别无关（从而不允许 Type1 &，也不允许 Type1，除非 Type1 的移动等价于复制(C++11 起)）。
类型 Type1 与 Type2 必须使得 ForwardIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。 ​

类型要求
-
ForwardIt 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 。

返回值

以指向最小元素的迭代器为第一元素，以指向最大元素的迭代器为第二元素的 pair。范围为空时返回 std::make_pair(first, first)。如果多个元素等价于最小元素，那么返回指向首个这种元素的迭代器。如果多个元素等价于最大元素，那么返回指向最后一个这种元素的迭代器。

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)：

1,2) 最多应用 max(⌊
3
2
(N-1)⌋,0) 次 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 进行比较。
3,4) 最多应用 max(⌊
3
2
(N-1)⌋,0) 次比较函数 comp。

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

可能的实现

minmax_element 
template<class ForwardIt>
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element(ForwardIt first, ForwardIt last)
{
    using value_type = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type;
    return std::minmax_element(first, last, std::less<value_type>());
}
minmax_element 
template<class ForwardIt, class Compare>
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element(ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp)
{
    auto min = first, max = first;
    
    if (first == last || ++first == last)
        return {min, max};
    
    if (comp(*first, *min))
        min = first;
    else
        max = first;
    
    while (++first != last)
    {
        auto i = first;
        if (++first == last)
        {
            if (comp(*i, *min))
                min = i;
            else if (!(comp(*i, *max)))
                max = i;
            break;
        }
        else
        {
            if (comp(*first, *i))
            {
                if (comp(*first, *min))
                    min = first;
                if (!(comp(*i, *max)))
                    max = i;
            }
            else
            {
                if (comp(*i, *min))
                    min = i;
                if (!(comp(*first, *max)))
                    max = first;
            }
        }
    }
    return {min, max};
}

注解

此算法不仅在效率上与 std::make_pair(std::min_element(), std::max_element()) 不同，而且此算法寻找最后 的最大元素，而 std::max_element 寻找首个 最大元素。

示例

Run this code
#include <algorithm>
#include <iostream>
 
int main()
{
    const auto v = {3, 9, 1, 4, 2, 5, 9};
    const auto [min, max] = std::minmax_element(begin(v), end(v));

    std::cout << "min = " << *min << ", max = " << *max << '\n';
}

输出： 

min = 1, max = 9

参阅

 返回范围中的最小元素
(函数模板 & 算法函数对象)[编辑]
(C++20)
返回范围中的最大元素
(函数模板 & 算法函数对象)[编辑]
(C++20)
(C++20)
 返回范围中的最小元素和最大元素
(算法函数对象) [编辑]